Published February 3, 2017
| Version v1
Publication
Open
Impact of biogenic very short-lived bromine on the Antarctic ozone hole during the 21st century
Creators
- 1. National University of Cuyo
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. Instituto de Química Física Blas Cabrera
- 4. NSF National Center for Atmospheric Research
Description
Abstract. Active bromine released from the photochemical decomposition of biogenic very short-lived bromocarbons (VSLBr) enhances stratospheric ozone depletion. Based on a dual set of 1960–2100 coupled chemistry–climate simulations (i.e. with and without VSLBr), we show that the maximum Antarctic ozone hole depletion increases by up to 14 % when natural VSLBr are considered, which is in better agreement with ozone observations. The impact of the additional 5 pptv VSLBr on Antarctic ozone is most evident in the periphery of the ozone hole, producing an expansion of the ozone hole area of ∼ 5 million km2, which is equivalent in magnitude to the recently estimated Antarctic ozone healing due to the implementation of the Montreal Protocol. We find that the inclusion of VSLBr in CAM-Chem (Community Atmosphere Model with Chemistry, version 4.0) does not introduce a significant delay of the modelled ozone return date to 1980 October levels, but instead affects the depth and duration of the simulated ozone hole. Our analysis further shows that total bromine-catalysed ozone destruction in the lower stratosphere surpasses that of chlorine by the year 2070 and indicates that natural VSLBr chemistry would dominate Antarctic ozone seasonality before the end of the 21st century. This work suggests a large influence of biogenic bromine on the future Antarctic ozone layer.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة: يعزز البروم النشط المنطلق من التحلل الكيميائي الضوئي لمركبات البروموكربون الحيوية قصيرة العمر (VSLBr) استنفاد الأوزون في الستراتوسفير. استنادًا إلى مجموعة مزدوجة من عمليات محاكاة الكيمياء والمناخ المقترنة بين 1960 و 2100 (أي مع وبدون VSLBr)، نظهر أن الحد الأقصى لاستنفاد ثقب الأوزون في أنتاركتيكا يزداد بنسبة تصل إلى 14 ٪ عند النظر في VSLBr الطبيعي، وهو ما يتوافق بشكل أفضل مع ملاحظات الأوزون. يتجلى تأثير 5 pptv VSLBr الإضافي على الأوزون في أنتاركتيكا بشكل أكثر وضوحًا في محيط ثقب الأوزون، مما ينتج عنه توسع في مساحة ثقب الأوزون تبلغ 5 ملايين كيلومتر مربع، وهو ما يعادل حجم الشفاء من الأوزون في أنتاركتيكا الذي تم تقديره مؤخرًا بسبب تنفيذ بروتوكول مونتريال. نجد أن إدراج VSLBr في CAM - Chem (نموذج الغلاف الجوي المجتمعي مع الكيمياء، الإصدار 4.0) لا يؤدي إلى تأخير كبير في تاريخ عودة الأوزون النموذجي إلى مستويات أكتوبر 1980، ولكنه يؤثر بدلاً من ذلك على عمق ومدة ثقب الأوزون المحاكي. يُظهر تحليلنا كذلك أن إجمالي تدمير الأوزون الناتج عن البروم في طبقة الستراتوسفير السفلى يتجاوز تدمير الكلور بحلول عام 2070 ويشير إلى أن كيمياء VSLBr الطبيعية ستهيمن على موسمية الأوزون في أنتاركتيكا قبل نهاية القرن الحادي والعشرين. يشير هذا العمل إلى تأثير كبير للبروم الحيوي على طبقة الأوزون المستقبلية في أنتاركتيكا.Translated Description (French)
Résumé. Le brome actif libéré par la décomposition photochimique des bromocarbones biogènes à très courte durée de vie (VSLBr) favorise l'appauvrissement de l'ozone stratosphérique. Sur la base d'un double ensemble de simulations couplées chimie-climat 1960-2100 (c'est-à-dire avec et sans VSLBr), nous montrons que l'appauvrissement maximal des trous d'ozone en Antarctique augmente jusqu'à 14 % lorsque l'on considère le VSLBr naturel, ce qui est mieux en accord avec les observations d'ozone. L'impact du VSLBr supplémentaire de 5 pptv sur l'ozone antarctique est le plus évident dans la périphérie du trou d'ozone, produisant une expansion de la zone du trou d'ozone d'environ 5 millions de km2, ce qui est équivalent en ampleur à la guérison de l'ozone antarctique récemment estimée en raison de la mise en œuvre du Protocole de Montréal. Nous constatons que l'inclusion de VSLBr dans CAM-Chem (Community Atmosphere Model with Chemistry, version 4.0) n'introduit pas de retard significatif de la date de retour de l'ozone modélisée aux niveaux d'octobre 1980, mais affecte plutôt la profondeur et la durée du trou d'ozone simulé. Notre analyse montre en outre que la destruction totale de l'ozone catalysée par le brome dans la basse stratosphère dépasse celle du chlore d'ici 2070 et indique que la chimie naturelle du VSLBr dominerait la saisonnalité de l'ozone antarctique avant la fin du 21e siècle. Ces travaux suggèrent une grande influence du brome biogénique sur la future couche d'ozone antarctique.Translated Description (Spanish)
Resumen. El bromo activo liberado de la descomposición fotoquímica de los bromocarbonos biogénicos de vida muy corta (VSLBr) mejora el agotamiento del ozono estratosférico. Con base en un conjunto dual de simulaciones químico-climáticas acopladas de 1960-2100 (es decir, con y sin VSLBr), mostramos que el agotamiento máximo del agujero de ozono antártico aumenta hasta en un 14 % cuando se considera el VSLBr natural, lo que concuerda mejor con las observaciones de ozono. El impacto del VSLBr adicional de 5 pptv en el ozono antártico es más evidente en la periferia del agujero de ozono, produciendo una expansión del área del agujero de ozono de ~ 5 millones de km2, que es equivalente en magnitud a la curación del ozono antártico estimada recientemente debido a la implementación del Protocolo de Montreal. Encontramos que la inclusión de VSLBr en CAM-Chem (Community Atmosphere Model with Chemistry, versión 4.0) no introduce un retraso significativo de la fecha de retorno del ozono modelada a los niveles de octubre de 1980, sino que afecta a la profundidad y duración del agujero de ozono simulado. Nuestro análisis muestra además que la destrucción total del ozono catalizada por el bromo en la estratosfera inferior supera a la del cloro para el año 2070 e indica que la química natural del VSLBr dominaría la estacionalidad del ozono antártico antes de finales del siglo XXI. Este trabajo sugiere una gran influencia del bromo biogénico en la futura capa de ozono antártico.Files
acp-17-1673-2017.pdf.pdf
Files
(4.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:19d33b4e430e6e17f53d909d9d8768e1
|
4.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير البروم الحيوي قصير العمر على ثقب الأوزون في أنتاركتيكا خلال القرن الحادي والعشرين
- Translated title (French)
- Impact du brome biogénique à très courte durée de vie sur le trou d'ozone antarctique au cours du XXIe siècle
- Translated title (Spanish)
- Impacto del bromo biogénico de muy corta duración en el agujero de ozono antártico durante el siglo XXI
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2530751732
- DOI
- 10.5194/acp-17-1673-2017
References
- https://openalex.org/W1542510096
- https://openalex.org/W1588627860
- https://openalex.org/W1740254992
- https://openalex.org/W1991920518
- https://openalex.org/W2012196264
- https://openalex.org/W2013393260
- https://openalex.org/W2014176053
- https://openalex.org/W2014352527
- https://openalex.org/W2023226804
- https://openalex.org/W2023643954
- https://openalex.org/W2054329673
- https://openalex.org/W2055698954
- https://openalex.org/W2058179313
- https://openalex.org/W2071072972
- https://openalex.org/W2076363916
- https://openalex.org/W2090718018
- https://openalex.org/W2093808168
- https://openalex.org/W2096850324
- https://openalex.org/W2098405759
- https://openalex.org/W2098584729
- https://openalex.org/W2103502676
- https://openalex.org/W2104102313
- https://openalex.org/W2104858992
- https://openalex.org/W2108409370
- https://openalex.org/W2113855495
- https://openalex.org/W2119021261
- https://openalex.org/W2125927661
- https://openalex.org/W2133749706
- https://openalex.org/W2135334119
- https://openalex.org/W2139977237
- https://openalex.org/W2148028617
- https://openalex.org/W2148587731
- https://openalex.org/W2151887671
- https://openalex.org/W2157494707
- https://openalex.org/W2158335488
- https://openalex.org/W2161179326
- https://openalex.org/W2167985637
- https://openalex.org/W2169928430
- https://openalex.org/W2314333762
- https://openalex.org/W2317007118
- https://openalex.org/W2346363654
- https://openalex.org/W2468673805
- https://openalex.org/W2512554092
- https://openalex.org/W2747851593